توصيفگر ها :
رزين پلي‌اورتان , خاك ريزدانه , سيكل ترو خشك , آزمايش مقاومت فشاري تك محوري
چكيده فارسي :
با رشد صنايع و جوامع نياز به انرژِي بيشتر و بيشتر شده و اين موضوع باعث احداث خطوط انتقال برق و گاز مي‌شود. جهت انجام بازرسي ها و تعميرات اين خطوط، احداث جاده هاي دسترسي در كنار اين خطوط به ويژه خطوط گازضروري است. با توجه به اقليم كشور ايران عمدتاً اين خطوط در مناطق كويري واقع شده و بر بستر خاك هاي ريزدانه قرار دارند. خاك‌هاي ريزدانه داراي مشكلات زيادي مثل تورم و انقباض حين سيكل هاي تر و خشك شدن، مقاومت پايين و... براي احداث بناهايي همچون ايستگاه هاي انتقال و جاده هاي دسترسي به آن هستند. تقويت و بهبود خواص فيزيكي اين خاك ها از چالش هاي مهندسين ژئوتكنيك است. ايده اين پژوهش از يك طرح واقعي در شهر بافق استان يزد گرفته شده است. در اين پروژه جاده هاي دسترسي به خطوط اصلي انتقال گاز در بيابان طي باران هاي فصلي دچار آب شستگي و خرابي مي‌شوند و عبور و مرور پرسنل و ماشين آلات سرويس را مختل مي‌كند. در واقع مشكل اصلي در مناطق مذكور بارش هاي مقطعي شديد و آب شستگي جاده‌هاي بدون رويه مي‌باشد. از طرفي به علل اقتصادي وزيست محيطي و همچنين نبود ترافيك دائمي در اين جاده‌ها، احداث رويه آسفالت توجيه ندارد ولي در عين حال سلامت و حفظ جاده از اهميت زيادي برخوردار است. بنابراين هدف اين پژوهش استفاده از ماده اي جهت تثبيت و بهبود خاك مي باشد تا بتواند طي سيكل هاي ترو خشك از آب شستگي جاده محافظت نمايد. با مرور مواد و مصالح مورد استفاده از پژوهش‌هاي پيشين رزين پلي‌اورتان به عنوان ماده افزودني انتخاب شد. اين رزين در درصدهاي 1، 2 و4٪ در اين پژوهش مورد استفاده قرار گرفته است. دوره‌هاي عمل‌آوري 3 و7و14 روز در نظر گرفته شد. نمونه‌هاي عمل‌آوري شده طي 1و3و5 سيكل تر و خشك قرار گرفتند. مقادير رزين و همچنين دوره هاي عمل آوري و تعداد دوره‌هاي تر و خشك بر اساس مطالعات پيشين و همچنين تجربيات آزمايشگاهي و استانداردهاي موجود اتخاذ گرديد. در اين پژوهش تأثير رزين پلي‌اورتان در تركيب با خاك منطقه بر مشخصه‌هاي فيزيكي خاك اعم از مقاومت فشاري و نفوذ پذيري طي سيكل هاي تر و خشك بررسي شد. براي آزمايش و تحليل نتايج از روش آماري تاگوچي بهره گرفته شد. تاگوچي يك روش آماري براي بدست آوردن تاثير هر متغير بر نتيجه با كمترين آزمايش مي باشد. نتايج نشان داد كه مقادير 1و2 و4٪ رزين موجب افزايش مقاومت فشاري نمونه ها به ترتيب 83/1و6/2و 6/7 برابر نمونه اصلاح نشده مي‌شود. افزودن 4درصد رزين موجب كاهش نفوذ پذيري تا 7/3 برابر نسبت به نمونه اصلاح نشده و همچنين كاهش تغيير شكل در ابعاد و وزن نمونه مي‌شود. همچنين تأثير دوره عمل‌آوري نمونه‌ها مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه تا 7 روز عمل‌آوري، روند افزايش مقاومت نمونه افزايشي و بعد از آن تقريبا ثابت مي‌شود با توجه به نتايج آزمايش‌ها مشخص شد كه نمونه‌هاي ساخته شده با 1 و 2% رزين مقاومت كافي در برابر سيكل‌هاي تر وخشك ندارند و استفاده از 4% رزين توصيه مي‌شود. استفاده از رزين به علت حجم زياد خاك و عوامل اقتصادي به 4% محدود شد.
چكيده انگليسي :
The growing demand for energy necessitates the construction of power and gas transmission lines, often in desert areas. These lines require access roads for inspections and maintenance, but constructing roads in arid regions presents challenges due to the use of fine-grained soils, which are prone to swelling, shrinkage, and low strength.This research investigates the use of polyurethane resin as an additive to stabilize fine-grained soils for road construction in arid regions. The study examines the effect of polyurethane resin on the compressive strength and permeability of soil samples subjected to wet-dry cycles.Polyurethane resin was added to soil samples at concentrations of 1%, 2%, and 4%, and curing periods of 3, 7, and 14 days were considered. The samples were then subjected to 1, 3, and 5 wet-dry cycles.The results indicate that polyurethane resin significantly enhances the compressive strength of the soil. Compared to the unmodified specimen, 1%, 2%, and 4% resin increased compressive strength by 0.83, 2.6, and 7.6 times, respectively. The addition of 4% resin also reduces permeability by up to 73% and minimizes deformation in the dimensions and weight of the specimen.Curing period analysis revealed that the strength gain of the specimens continues up to 7 days of curing and then stabilizes. Based on the findings, 4% resin is recommended for adequate strength against wet-dry cycles.The study concludes that polyurethane resin effectively stabilizes fine-grained soils for road construction in arid regions. The use of 4% polyurethane resin significantly improves the compressive strength and reduces the permeability of the soil, making it resistant to erosion and deformation during wet-dry cycles. This approach offers a practical and cost-effective solution for ensuring the integrity and longevity of access roads for transmission lines in challenging desert environments.
